1、方案總體設(shè)計

    日前，基于刀片服務(wù)器的曙光高性能機群再創(chuàng)佳績，成功中標北京航空航天大學(xué)高性能計算機群教學(xué)科研設(shè)備采購項目。該高性能機群的核心采用曙光專為百萬億次超級計算機設(shè)計的TC2600刀片服務(wù)器，配置AMD四核“巴塞羅那”處理器，建成后的系統(tǒng)將為北航提供理論峰值高達3.9萬億次每秒的強大浮點運算能力，用于承載該校超大規(guī)模的物理化學(xué)計算。在該項目中，曙光公司將刀片服務(wù)器與新近上市的“巴塞羅那”結(jié)合應(yīng)用，充分顯示了曙光公司的技術(shù)先進性。

    整個系統(tǒng)由曙光公司專為百萬億次超級計算機設(shè)計的TC2600刀片服務(wù)器為核心、結(jié)合曙光TC4000系列集群系統(tǒng)技術(shù)而構(gòu)成。計算節(jié)點采用了共計 128顆1.9GHz四核心AMDOpteron處理器“巴塞羅那（Barcalona）”，提供512個并行計算單元供用戶使用，可以承載超大規(guī)模物理化學(xué)計算，整體理論峰值浮點運算能力高達3.9萬億次每秒。

    計算節(jié)點采用的AMD最新推出的四核心“巴塞羅那”處理器，是業(yè)內(nèi)首款真正意義上的四核X86CPU，浮點運算性能較競爭對手Intel提高40%以上，非常適合用來構(gòu)建大規(guī)模集群系統(tǒng)，目前中國百萬億次超級計算機曙光 5000、Cray為OakRidge國家實驗室建造的千萬億次超計算機以及IBM為美國能源部國家核安全管理局建造的名為Roadrunner的千萬億次超級計算機（將包含16000顆CELL和16000顆AMD處理器）等都將采用AMD四核巴塞羅那處理器來構(gòu)建。

    存儲系統(tǒng)采用了曙光DS2412FA磁盤陣列，具有雙冗余熱插拔Raid控制器提高系統(tǒng)可靠性，并配置3TB存儲空間滿足大規(guī)模計算的存儲需求。該款磁盤陣列在單柜內(nèi)可以支持擴展到最多18TB的存儲空間，具有非常出色的性價比。

    網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用全球HPC領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商Force10公司出品的千兆交換機作為計算網(wǎng)，S50交換機具有高達192G的背板交換帶寬和101Mpps的包轉(zhuǎn)發(fā)率，可以實現(xiàn)全線速無阻塞的數(shù)據(jù)交換，提高并行計算效率。同是刀片機箱內(nèi)的千兆網(wǎng)絡(luò)交換模塊配合一臺千兆交換機可以作為管理網(wǎng)，雙網(wǎng)分離，互為備份，提高系統(tǒng)可靠性。

    由于采用刀片服務(wù)器構(gòu)建HPC系統(tǒng)，使得系統(tǒng)功耗有了大幅度降低。每個四核巴塞羅那處理器的功耗僅為 68W，因此每個刀片全速工作的功耗約為240W，而采用四核CloverTown的刀片功耗高達320W，節(jié)能33%！整個系統(tǒng)總功耗不超過17KW，較Intel節(jié)能5KW，每年為國家節(jié)約能源43800千瓦時。

    總體結(jié)構(gòu)圖

    2、TC2600刀片服務(wù)器

    TC2600刀片服務(wù)器是曙光公司研發(fā)的第三代雙核/四核刀片服務(wù)器產(chǎn)品，它在眾多方面超越了傳統(tǒng)機架式服務(wù)器，是高穩(wěn)定、高可用、高擴展、高密度、高性能的新一代服務(wù)器產(chǎn)品。它推動服務(wù)器向更高計算密度、更多集成功能和更強管理能力的方向發(fā)展，提供更加卓越的計算處理性能、簡單方便的部署使用和全方位的監(jiān)控管理，可以顯著提高數(shù)據(jù)中心和高性能計算中心的生產(chǎn)率和工作效率，最大限度地降低IT運營和管理維護成本。它采用整體優(yōu)化的策略，有效降低了系統(tǒng)功耗，再加上其人性化的設(shè)計、超強的系統(tǒng)擴展能力、卓越的性價比和計算密度，可以覆蓋更廣泛的用戶需求。與傳統(tǒng)的服務(wù)器相比，TC2600刀片服務(wù)器可提供更有競爭力的整體解決方案，是滿足更高計算性能需求和運行關(guān)鍵應(yīng)用程序的理想平臺。

    此前，北京航空航天大學(xué)已在自動化、理學(xué)院、航空學(xué)院等多個院所使用了曙光天潮系列機群產(chǎn)品，并均用于科學(xué)計算領(lǐng)域，為北京航空航天大學(xué)科研水平的提升奠定了堅實的信息化基礎(chǔ)。本次，性能卓越的“巴塞羅那”處理器與刀片結(jié)合再次應(yīng)用于北京航空航天大學(xué)，更加顯示了曙光機群產(chǎn)品極高的可用性，為北航的科學(xué)研究再作貢獻。